JP4659245B2 - トレッド変更装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両、特に、トラクタのトレッドを変更可能とする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からトラクタ等の作業車両において、畝間を走行して作業を行なう場合、移植機や収穫機等の作業機のトレッドに合わせたり、畝成形後に畝を跨いで走行できるように、トラクタのトレッドを変更できるようにした技術が公知となっている。例えば、特開平9−2011号や特開平10−100607号の技術である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の技術では、油圧シリンダを用いて車軸を伸縮させる構成としていたために、油圧シリンダは車軸と平行に配置され、車軸回りが複雑となって、車軸周囲に大きな配置スペースを必要としていたのである。また、油圧配管を配置するスペースも必要としていたのである。また、図9に示すように、車軸上にフランジボスを軸心方向に摺動可能に外嵌して、該フランジボスの外端面にオスネジ体を固設し、一方車軸の端面に第一のネジ体を螺装し、該第一のネジ体の端部に第二のネジ体のメスネジ体を固定し、該メスネジ体を前記オスネジ体に槽する構成とする構造が考えられる。しかし、この構造であると、第一のネジ体を回動することによって、フランジボスを車軸の軸心方向に摺動させることが可能であるが、車幅方向に車輪が摺動すると同時にメスネジ体も同時に移動するために、広げたときにもメスネジ体が車幅外方向に突出してしまうので、狭い道路を通行したりする場合にメスネジ体部分が障害物に当たる可能性があった。また、この構成であると、締付用ボックスの数が多くなり、手間がかかると共に、締付トルクを管理しておかないと弛みの原因となっていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いる。
請求項1においては、車輪(36)を固定した可動フランジ体(30)を車軸(22)上で摺動可能に配置し、該可動フランジ体(30)と車軸(22)との間に、第一のネジ体(31)と第二のネジ体(32)を配置し、該第一のネジ体(31)は、前記車軸(22)の端面より軸心方向にネジ穴(22a)を穿設し、該ネジ穴(22a)にオスネジ体(23)を螺装し、該オスネジ体(23)はボルトにより構成して、該ボルトの頭部(23a)を伸縮操作部とし、該頭部(23a)に工具を嵌合して回動操作して伸縮操作可能とし、前記第二のネジ体(32)は、メスネジ体(25)とオスネジ体(26)により構成し、該メスネジ体(25)は筒状に構成し、外側端部は連結板(24)を介して、前記第一のネジ体(31)を構成するオスネジ体(23)と一体的に回動可能に構成し、前記オスネジ体(26)は、前記可動フランジ体(30)と一体とし、該可動フランジ体(30)とオスネジ体(26)を、前記車軸(22)上を摺動可能とし、該メスネジ体(25)の内面のメスネジ(25c)を、前記オスネジ体(26)の外周に螺装し、前記第一のネジ体(31)と第二のネジ体(32)は、一方が右ネジ、他方を左ネジとし、前記オスネジ体(23)の頭部(23a)を工具により回動することにより、工具の一回転に対して、第一のネジ体(31)と第二のネジ体(32)のピッチを加えた距離でトレッドを変更可能とし、前記可動フランジ体(30)を、前記車輪(36)を固定するフランジボス(35)と、該フランジボス(35)にテーパ面を持って内包される固定ボス(34)及び押圧ボス(33)より構成し、該押圧ボス(33)と固定ボス(34)は、二つ合わせた状態で円錐台状に構成し、中心部に前記車軸(22)を貫通するように構成し、該固定ボス(34)はフランジボス(35)に固定し、該押圧ボス(33)は車軸(22)とフランジボス(35)の間で摺動して締付固定及び締付解除可能に構成し、前記オスネジ体(26)の一端を前記フランジボス(35)と固定ボス(34)の間で、軸方向に挟持固定したものである。
【0005】
請求項2においては、請求項1記載のトレッド変更装置において、前記車軸(22)と固定ボス(34)の間の相対回転を阻止するキー(27)を、該固定ボス(34)の側に固定し、該キー(27)のオスネジ体(26)側端部を固定ボス(34)の端面より軸方向に延出し、該延出部を、前記オスネジ体(26)に形成した溝部(26b)に挿入したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の解決すべき課題及び手段は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の一実施例を説明する。図1は本発明のトレッド変更装置を装備したトラクタの平面図、図2は本発明のトレッド変更装置の狭めた状態の正面断面図、図3は同じくトレッドを広げた状態の正面断面図、図4は図3におけるX矢視図、図5は図3におけるY−Y矢視図、図6は図5におけるA−A矢視図、図7は図5におけるB−B矢視図、図8は図3におけるC−C矢視図、図9は車軸上にフランジボスを軸心方向に摺動可能に外嵌して、該フランジボスの外端面にオスネジ体を固設した正面断面図である。
【0007】
まず、図1において作業車両としてトラクター10を実施例とした全体構成から説明する。トラクター10には、本機の前下部に前輪1、後下部に後輪2をそれぞれ懸架して車輪が配設されており、前部のボンネット3内にはエンジン6が配設されている。前記ボンネット3の後部にはステアリングハンドル4が配設されており、該ステアリングハンドル4の後方には運転座席5が配設され、該ステアリングハンドル4や運転座席5等の操縦部がキャビン7によって覆われている。前記運転座席5の下方には、ミッションケース9が配置されている。
【0008】
前記ミッションケース9の前下部には動力取出しケース11が固設され、該動力取出しケース11より前輪駆動用のドライブシャフト12を介してフロントアクスルケースに動力が入力され、該フロントアクスルケースの両側に設けた駆動ケース内の伝動機構を介して前輪1を駆動する構成としている。また、前記ミッションケース9両側にはリアアクスルケースを設けて後車軸を支持し、ミッションケース9からの動力を該後車軸に伝えて後輪2を駆動構成としている。
【0009】
本発明のトレッド変更装置13は前輪1においても後輪2についても適用可能であり、その構成について図2〜図8より説明する。図2において、アクスルケース21に左右方向(機体進行方向を前方とする)に支持された車軸22が外側に突出され、この突出された部分に本発明のトレッド変更装置13が配設されている。該トレッド変更装置13は車軸22端部に設けて伸縮操作するネジ体20と、該ネジ体20に連結されて車輪36を取り付けて車軸22上を摺動する可動フランジ体30より構成されている。
【0010】
前記ネジ体20は少なくとも二組のオスネジ体とメスネジ体を有して車軸22上に設けられ、本実施例では第一のネジ体31と第二のネジ体32から構成される。該第一のネジ体31は車軸22の端部位置に配設され、第二のネジ体32は車軸22の端部の外周部分で第一のネジ体31を内包するように配設されている。
【0011】
該第一のネジ体31の構成は、前記車軸22の端面より軸心方向にネジ穴22aが穿設されてメスネジ体が形成され、該ネジ穴22aにオスネジ体23が螺装されている。該オスネジ体23はボルトより構成して、該ボルトのネジ頭となる頭部23aは伸縮操作部となり、該頭部23aにボックスレンチ等の工具を嵌合して回動操作して、ネジ体20を伸縮操作できるようにしている。
【0012】
また、前記頭部23aの座面側には座部23bを形成し、該座部23bに連結板24が溶接等によりオスネジ体23と中心を合わせて固設されている。該座部23bはトレッド幅を狭くした第一ネジ体31を縮小したときのストッパーの役目を果たし、該座部23bの幅L1が連結板24と車軸22の端面との間の隙間を形成している。但し、該連結板24はオスネジ体23と一体的に形成してもかまわない。
【0013】
該連結板24は略円盤状に構成され、図4に示すように、外周部に一つ或いは複数の突起24a・24a・・・が形成されている。本実施例では90度おきに4つ配置しているがその数や位置は限定するものではなく、突起の形状も限定するものではない。該突起24a・24a・・・は第二のネジ体32を構成するメスネジ体25の外端部に形成した切欠25a・25a・・・に係合されて、連結板24が止め輪29により抜け止め固定され、第一のネジ体31と第二のネジ体32が連結されて、オスネジ体23とメスネジ体25が互いに空回りせず一体的に回るように構成している。
【0014】
前記メスネジ体25は筒状に構成されて、外側端部に中心方向に曲げた縁部25bが形成され、該縁部25bと前記切欠25aに嵌め込んだ連結板24の間に止め輪29を嵌合して、連結板24の抜け止めとしている。こうして、第一のネジ体31のオスネジ体23の端部を第二のネジ体32のメスネジ体25の端部に連結部材となる連結板24を介して連結固定しているのである。そして、該メスネジ体25の他端の内面にメスネジ25cを形成している。該メスネジ25cはオスネジ体26の外周に螺装して、メスネジ25cとオスネジ体26により第二のネジ体32を構成して車軸22上に外包し、オスネジ体26は車軸22上を摺動できるようにしている。
【0015】
該オスネジ体26は筒状に構成されて、外周面にオスネジを形成し、機体中央側の端部には図6に示すように、段付部26aと溝部26bと凸部26cを形成している。該段付部26aはオスネジ部の端部外周に円周方向に凹溝を形成して構成しており、前記メスネジ体25を最縮小したときにメスネジ体25の端部が当接して更なる回動を阻止して可動フランジ体30等が破損されないようにして、該段付部26aがストッパの役目を果たすようにしている。尚、該段付部26aの面は後述するフランジボス35の外側端面と一致するように構成されている。前記溝部26bはオスネジ体26の内側(機体左右中央側)端面より軸方向にキー27を嵌入できる大きさの凹部を形成したものであり、後述するキー27と嵌合してオスネジ体26の回り止めとしている。前記凸部26cはオスネジ体26の内側端部より半径方向外方向に外周面より突出するように構成したものであり、後述する固定ボス34とフランジボス35で挟持する構成としている。
【0016】
そして、前記第一のネジ体31と第二のネジ体32は、一方が右ネジ、他方を左ネジとし、また、第一のネジ体31と第二のネジ体32のネジピッチは異なるように構成している。つまり、本実施例においては、第一のネジ体31を右ネジとし、第二のネジ体32を左ネジとしている。そして、第二のネジ体32のネジピッチを第一ネジ体31のネジピッチよりも小さく構成している。
【0017】
このように構成することによって、オスネジ体23の頭部23aを工具によって回動し、例えば、オスネジ体23がネジ穴22aから出て車輪幅(トレッド)を広くするように頭部23aを回動すると、第二のネジ体32は逆ネジであるために、メスネジ体25の回動によりオスネジ体26は引き付けられるようになり、該オスネジ体26に連結される車輪(タイヤリム)36が外側へ移動して、工具の一回転に対してネジ体20は二つのピッチを加えた距離でトレッドを広げることができるのである。つまり、一回転で二倍近いピッチを摺動させることができるのである。逆方向に回転すると、トレッドを狭めるように移動することができる。また、第一のネジ体31と第二のネジ体32を回動しようとする場合、半径の大きい第二のネジ体32のほうが大きな力(トルク)を必要するが、ネジピッチが小さいために回動トルクは小さくて済むようになり、軽い操作で第一のネジ体31と第二のネジ体32を回動できるようにしているのである。
【0018】
そして、前記車軸22のアクスルケース21より突出した外周部分には、一つまたは複数のキー溝22bが軸心と平行に穿設されている。本実施例ではキー溝22bを一つ設けている。一方、車軸22上に外嵌する固定ボス34の内周にもキー溝34aが軸心と平行に穿設され、該キー溝22b・34aにキー27が嵌合されて、車軸22上で固定ボス34(可動フランジ体30)が軸方向に摺動可能、かつ、相対回転不能に嵌合されているのである。そして、前記キー27は固定ボス34にネジ28・28によって内側より固定されている。なお、キー27を車軸22側に固定することも可能であるが、この場合にはキーをキー溝22bと同じく長さとする必要があり、キーが長くなる。また、キーの分オスネジ体26の直径も大きくなり、全体として大きくなってしまう。
【0019】
次に、可動フランジ体30について説明する。該可動フランジ体30は押圧ボス33と固定ボス34とフランジボス35から構成され、フランジボス35は外周のフランジ部35cに車輪36を固定し、内周に形成したテーパ面を介して押圧ボス33と固定ボス34を内包している。即ち、該押圧ボス33と固定ボス34は略上下対称(図2、図5において)に構成され、二つ合わせた状態で円錐台状に構成して、中心部に車軸22を貫通するように構成している。そして、該押圧ボス33と固定ボス34はそれぞれフランジ部33b・34bと円錐状のテーパ部33c・34cを有し、該テーパ部33c・34cが前記フランジボス35の内部形成したテーパ部35a内に挿入される。該テーパ部33c・34cとテーパ部35aは軸心及び形状が略一致するように構成されている。
【0020】
図5、図6、図7に示すように、前記固定ボス34のフランジ部34bには、ボルト孔34d・34d・34dとピン穴34e・34eが適宜間隔を開けて車軸22と平行に穿設され、該ピン穴34e・34eと対向してフランジボス35に穿設したピン穴35f・35fにはノックピン39・39を挿入して位置決めと回り止めができるようにしている。また、ボルト孔34d・34d・34dとフランジボス35に穿設したボルト穴35g・35g・35gにはボルト37・37・37を螺装して、締め付けることにより固定ボス34とフランジボス35を固定することができる。
【0021】
そして、固定ボス34のテーパ部34cの先端は押圧ボス33の先端よりも長く構成して、該テーパ部34cの先端面34fと、フランジボス35のテーパ部35aの基部側内端面35hとの間には前記オスネジ体26の凸部26cを配置して、前記ボルト37・37・37により締め付けるときに、同時に凸部26cの左右面を挟んで挟持固定するようにしている。こうして、固定ボス34とフランジボス35とオスネジ体26が一体となって同時に車軸22上をスライドすることができるのである。
【0022】
また、前記押圧ボス33の図5における下側のフランジ部33bには、ボルト孔33d・33d・33dが車軸22と平行に貫通穿設され、一方、フランジボス35にも該ボルト孔33dの位置に合わせて貫通孔35bが穿設され、外側のフランジボス35の貫通孔35bより締付ボルト40を挿入して挿入孔35dに螺装して貫通し、該締付ボルト40の先端に回動規制部材となるリング41を係止している。
【0023】
このような構成において、締付ボルト40・40・40を回動して締め付けると(但し、後述する解除ボルト44は弛めておく必要がある)、押圧ボス33は可動フランジ35側に引き付けられて、テーパ部35aによって楔の如く車軸22と押圧ボス33の間を押し広げて両者を固定することができるのである。逆に、弛める方向に締付ボルト40・40・40を回動して後述する解除杆43の押し付けで、車軸22と押圧ボス33の間で軸方向の摺動がフリーとなる。そして、弛め過ぎた場合にはフランジ部33bがリング41・41・41に当接して抜け止めを防止できるのである。
【0024】
また、図7に示すように、前記フランジ部33bの外側面よりピン穴33d・33dが所定深さに穿設され、該ピン穴33d・33dの位置に合わせてフランジボス35に挿入孔35i・35iが車軸22と平行に穿設されている。該挿入孔35iの外側はメスネジ35jに形成されており、該挿入孔35iとピン穴33dに解除杆43が挿入され、メスネジ35jに解除ボルト44が螺装されている。このように解除杆43は摺動自在にピン孔5iとピン穴33dに挿入し、解除ボルト44はフランジボス35のメスネジ35jに螺装して、解除側は解除杆43と解除ボルト44とに二つに分割して、解除時にかかる力により解除ボルト44にコジレ等の無理な力がかからないようにしている。そして、前記締付ボルト40・40・40を弛めただけではロックを解除できないので、解除ボルト44・44を締め付けて解除杆43を押し付けることにより車軸22とフランジボス35のロックを解除可能としている。
【0025】
また、図8に示すように、前記締付ボルト40の外径L2と、該締付ボルト40を挿入する挿入孔35dの内径L3の差(t1=L3−L2)を締付側の隙間t1とし、解除杆43の外径L4と、該解除杆43を挿入する挿入孔35iの内径L5の差(t2=L5−L4)を解除側の隙間t2とすると、締付側の隙間t1は解除側の隙間t2よりも大きく(t1>t2)なるように設定している。
【0026】
このように構成することによって、締付ボルト40を締め付けたり(ロックしたり)、解除ボルト44を締め付けて解除したりするときに、押圧ボス33が摺動したり、フランジボス35が歪んだりしたときの力は、解除杆43が受けて、締付ボルト40には前記力が殆どかからないようになり、ネジ部が潰れるようなことがなく、操作力が小さくてスムースな摺動を可能としているのである。
【0027】
そして、可動フランジ35の外側にフランジ部35cを形成し、該フランジ部35cに挿入孔35d・35d・・・とガイド凹部35eを形成して、車輪36をガイド凹部35eに嵌め込んで、挿入孔35d・35d・・・にボルト42・42・・・を螺装して車輪を固定できるようにしているのである。
【0028】
以上のような構成において、例えば、図2示すトレッドを狭めた状態から図3に示すトレッドを広げた状態とするには、まず、締付ボルト40を弛めて解除ボルト44を締付方向に回動することによって、押圧ボス33とフランジボス35との間に隙間ができてロックを解除でき、可動フランジ体30を車軸22上で摺動可能となる。
【0029】
次に、工具を用いてオスネジ体23を左方向に回動することによって、オスネジ体23が外方向に移動すると同時に、メスネジ体25の回転によってオスネジ体26が引き付けられる。このとき、オスネジ体26は可動フランジ体30に固定されており、該可動フランジ体30と車軸22の間にはキー27が介装されているために軸方向に摺動可能であるが、相対回転は不能となっているため、メスネジ体25の回転によってオスネジ体26は回転することなく引き付けられることになる。こうして、可動フランジ体30に固定した車輪36を外側へ摺動移動させることができ、トレッドを広げることができる。そして、解除ボルト44を弛めて、締付ボルト40を締め付けて押圧ボス33を車軸22とフランジボス35の間のテーパ部に楔の如く挿入することで、車軸22と可動フランジ体30をロックすることができるのである。また、トレッドを狭める場合には、前記と逆の操作を行なうのである。
【0030】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したことにより、次のような効果が得られる。
請求項1の如く、車輪(36)を固定した可動フランジ体(30)を車軸(22)上で摺動可能に配置し、該可動フランジ体(30)と車軸(22)との間に、第一のネジ体(31)と第二のネジ体(32)を配置し、該第一のネジ体(31)は、前記車軸(22)の端面より軸心方向にネジ穴(22a)を穿設し、該ネジ穴(22a)にオスネジ体(23)を螺装し、該オスネジ体(23)はボルトにより構成して、該ボルトの頭部(23a)を伸縮操作部とし、該頭部(23a)に工具を嵌合して回動操作して伸縮操作可能とし、前記第二のネジ体(32)は、メスネジ体(25)とオスネジ体(26)により構成し、該メスネジ体(25)は筒状に構成し、外側端部は連結板(24)を介して、前記第一のネジ体(31)を構成するオスネジ体(23)と一体的に回動可能に構成し、前記オスネジ体(26)は、前記可動フランジ体(30)と一体とし、該可動フランジ体(30)とオスネジ体(26)を、前記車軸(22)上を摺動可能とし、該メスネジ体(25)の内面のメスネジ(25c)を、前記オスネジ体(26)の外周に螺装し、前記第一のネジ体(31)と第二のネジ体(32)は、一方が右ネジ、他方を左ネジとし、前記オスネジ体(23)の頭部(23a)を工具により回動することにより、工具の一回転に対して、第一のネジ体(31)と第二のネジ体(32)のピッチを加えた距離でトレッドを変更可能とし、前記可動フランジ体(30)を、前記車輪(36)を固定するフランジボス(35)と、該フランジボス(35)にテーパ面を持って内包される固定ボス(34)及び押圧ボス(33)より構成し、該押圧ボス(33)と固定ボス(34)は、二つ合わせた状態で円錐台状に構成し、中心部に前記車軸(22)を貫通するように構成し、該固定ボス(34)はフランジボス(35)に固定し、該押圧ボス(33)は車軸(22)とフランジボス(35)の間で摺動して締付固定及び締付解除可能に構成し、前記オスネジ体(26)の一端を前記フランジボス(35)と固定ボス(34)の間で、軸方向に挟持固定したので、三者を固定する手段を部品点数が少なく簡単に構成することができ、オスネジ体とフランジボスと固定ボスを一体化して、容易にスライドさせることができる。
【0031】
請求項2の如く、請求項1記載のトレッド変更装置において、前記車軸(22)と固定ボス(34)の間の相対回転を阻止するキー(27)を、該固定ボス(34)の側に固定し、該キー(27)のオスネジ体(26)側端部を固定ボス(34)の端面より軸方向に延出し、該延出部を、前記オスネジ体(26)に形成した溝部(26b)に挿入したので、キーを溝部に嵌入するだけの簡単な構成で、オスネジ体の回動を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のトレッド変更装置を装備したトラクタの平面図である。
【図2】 本発明のトレッド変更装置の狭めた状態の正面断面図である。
【図3】 同じくトレッドを広げた状態の正面断面図である。
【図4】 図3におけるX矢視図である。
【図5】 図3におけるY−Y矢視図である。
【図6】 図5におけるA−A矢視図である。
【図7】 図5におけるB−B矢視図である。
【図8】 図3におけるC−C矢視図である。
【図9】 車軸上にフランジボスを軸心方向に摺動可能に外嵌して、該フランジボスの外端面にオスネジ体を固設した正面断面図である。
【符号の説明】
22 車軸
25 メスネジ体
26 オスネジ体
30 可動フランジ体
33 押圧ボス
34 固定ボス
35 フランジボス
36 車輪

Claims (2)

  1. 車輪(36)を固定した可動フランジ体(30)を車軸(22)上で摺動可能に配置し、該可動フランジ体(30)と車軸(22)との間に、第一のネジ体(31)と第二のネジ体(32)を配置し、該第一のネジ体(31)は、前記車軸(22)の端面より軸心方向にネジ穴(22a)を穿設し、該ネジ穴(22a)にオスネジ体(23)を螺装し、該オスネジ体(23)はボルトにより構成して、該ボルトの頭部(23a)を伸縮操作部とし、該頭部(23a)に工具を嵌合して回動操作して伸縮操作可能とし、前記第二のネジ体(32)は、メスネジ体(25)とオスネジ体(26)により構成し、該メスネジ体(25)は筒状に構成し、外側端部は連結板(24)を介して、前記第一のネジ体(31)を構成するオスネジ体(23)と一体的に回動可能に構成し、前記オスネジ体(26)は、前記可動フランジ体(30)と一体とし、該可動フランジ体(30)とオスネジ体(26)を、前記車軸(22)上を摺動可能とし、該メスネジ体(25)の内面のメスネジ(25c)を、前記オスネジ体(26)の外周に螺装し、前記第一のネジ体(31)と第二のネジ体(32)は、一方が右ネジ、他方を左ネジとし、前記オスネジ体(23)の頭部(23a)を工具により回動することにより、工具の一回転に対して、第一のネジ体(31)と第二のネジ体(32)のピッチを加えた距離でトレッドを変更可能とし、前記可動フランジ体(30)を、前記車輪(36)を固定するフランジボス(35)と、該フランジボス(35)にテーパ面を持って内包される固定ボス(34)及び押圧ボス(33)より構成し、該押圧ボス(33)と固定ボス(34)は、二つ合わせた状態で円錐台状に構成し、中心部に前記車軸(22)を貫通するように構成し、該固定ボス(34)はフランジボス(35)に固定し、該押圧ボス(33)は車軸(22)とフランジボス(35)の間で摺動して締付固定及び締付解除可能に構成し、前記オスネジ体(26)の一端を前記フランジボス(35)と固定ボス(34)の間で、軸方向に挟持固定したことを特徴とするトレッド変更装置。
  2. 請求項1記載のトレッド変更装置において、前記車軸(22)と固定ボス(34)の間の相対回転を阻止するキー(27)を、該固定ボス(34)の側に固定し、該キー(27)のオスネジ体(26)側端部を固定ボス(34)の端面より軸方向に延出し、該延出部を、前記オスネジ体(26)に形成した溝部(26b)に挿入したことを特徴とする記載のトレッド変更装置。
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